樁基高應(yīng)變檢測(cè)方案

1、作業(yè)任務(wù)工程概況安徽池州發(fā)電廠為新建電廠，一期工程裝機(jī)容量為兩臺(tái)300MW發(fā)電機(jī)組。電廠廠址位于安徽省池州市東北約13公里長(zhǎng)江南岸的長(zhǎng)江大堤堤內(nèi)圩區(qū)。主廠房采用樁基礎(chǔ)。樁型為500X500mm的預(yù)制混凝土方樁，樁長(zhǎng)25-28米，由兩節(jié)樁組成，混凝土強(qiáng)度為C40。主廠房區(qū)共布設(shè)樁1288根，于9月24日開(kāi)始打樁，10月28日打樁結(jié)束，打樁期間對(duì)局部地區(qū)進(jìn)行了基礎(chǔ)開(kāi)挖，并對(duì)開(kāi)挖出的基礎(chǔ)樁進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)樁頭普遍有逐漸偏位和上浮現(xiàn)象，其中部分樁樁頭偏位和上浮情況嚴(yán)重。本次開(kāi)挖露出樁頭的樁共303根，樁長(zhǎng)27米，其中上節(jié)樁長(zhǎng)12米，下節(jié)樁長(zhǎng)15米。為了進(jìn)一步確定開(kāi)挖露出樁的樁身質(zhì)量情況以及單樁豎向抗壓極限承載力，采用高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)。施工項(xiàng)目范圍及工作量根據(jù)要求，本次共檢測(cè)樁20根。2、編寫依據(jù)2.1中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94)2.2中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ106)2.3上海市工程建設(shè)規(guī)范《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(DGJ08-218)2.4有效的設(shè)計(jì)變更通知單、工程聯(lián)系單及圖紙會(huì)審。3、作業(yè)準(zhǔn)備和條件3.1.1人員配備號(hào)1X23456789O1X一人員一項(xiàng)目負(fù)責(zé)技杏貝施工員質(zhì)檢員安全員一測(cè)量人員一機(jī)操工電工內(nèi)用二匚用主幾可幾檢測(cè)人員1X1X221X342243.1.2機(jī)械及工器具的準(zhǔn)備主要施工機(jī)具序號(hào)機(jī)具名稱規(guī)格/名稱數(shù)量用途1打樁機(jī)85P/JUS1003打樁2送樁器約6米3送樁3柴油錘D62或D803根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)配4經(jīng)緯儀J21測(cè)量定位5水準(zhǔn)儀DS33高程控制6鋼卷尺5m若干測(cè)位移偏差7檢測(cè)設(shè)備1檢測(cè)大應(yīng)變3.1.3力能供應(yīng)接通施工用水、電，做好“三通一平”工作，設(shè)置場(chǎng)內(nèi)照明，現(xiàn)場(chǎng)提供220V交流電源，保證機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后能盡快開(kāi)工。4、作業(yè)方法和工藝要求檢測(cè)目的進(jìn)一步檢測(cè)樁身質(zhì)量。確定樁頭上浮和偏位的樁中，哪些是由樁身接頭脫開(kāi)引起的，哪些是由樁整體上浮產(chǎn)生的，哪些是由樁身接頭脫開(kāi)同時(shí)樁整體上浮共同作用產(chǎn)生的；通過(guò)打樁復(fù)位過(guò)程的檢測(cè)力求確定樁身接頭脫開(kāi)的距離和樁整體上浮的距離。檢測(cè)樁在復(fù)位后的單樁承載力。為下一步問(wèn)題樁的處理積累經(jīng)驗(yàn)。檢測(cè)數(shù)量根據(jù)要求，本次共檢測(cè)樁20根。4.3檢測(cè)樁的選擇和分布主廠房區(qū)開(kāi)挖出的樁共有303根，并已經(jīng)全部進(jìn)行過(guò)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)試驗(yàn)。根據(jù)上海大學(xué)建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)站《池州發(fā)電廠一期（主廠房）工程基樁低應(yīng)變動(dòng)測(cè)初步分析結(jié)果（之一）》和《池州發(fā)電廠一期（主廠房）工程基樁低應(yīng)變動(dòng)測(cè)初步分析結(jié)果（之二）》的結(jié)論：類樁56根，占受檢樁總數(shù)的18.5%；類樁33根，占受檢樁總數(shù)的10.9%類樁48根，占受檢樁總數(shù)的15.8%類樁166根，占受檢樁總數(shù)的54.8%為了既能反映基礎(chǔ)樁的總體情況，又能確定出問(wèn)題樁特別是III、IV類樁的樁身情況，因此這20根檢測(cè)樁分布如下：I類樁2根；II類樁2根；III類樁6根；IV類樁10根。4.3.2在全部303根樁中，樁頭普遍上浮和偏位，但程度各有不同，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)：I類樁中上浮量較小，小于0.1米；但水平位移量不等，大者超過(guò)1米°II類樁中上浮量也較小，小于0.5米；但水平位移量不等，大者超過(guò)1.5米。III類樁中上浮量不等，大者超過(guò)0.5米;水平位移量普遍較大，超過(guò)1米者占一半左右。IV類樁中上浮量較大，為0.1T.2米,但大于0.5米者據(jù)多；水平位移量也較大，大于1米者據(jù)多。為了便于分析,探究樁身質(zhì)量與樁頭上浮量及偏移量大小的關(guān)系,因而將樁頭上浮量及偏移量的大小分類,選擇受檢樁:I類樁中將偏移量的大小分為大于0.5米和小于0.5米兩類，各選擇一根樁檢測(cè)；II類樁中將偏移量的大小分為大于1.0米和小于1.0米兩類，各選擇一根樁檢測(cè)；III類樁中將偏移量的大小分為0-1.0米和大于1.0米及上浮量0-0.5米和大于0.5米兩類，各選擇三根樁檢測(cè)；IV類樁中將偏移量的大小分為0-1.0米和大于1.0米同時(shí)上浮量0-0.5米和大于0.5米兩類，各選擇五根樁檢測(cè)。4.4檢測(cè)配合要求打樁人員聽(tīng)從測(cè)試工程師的指揮。開(kāi)始試驗(yàn)時(shí)，用冷錘輕打樁，每打一錘就停錘。每一次用冷錘輕打樁停錘后，測(cè)一次貫入度，直到測(cè)試工程師認(rèn)為可以連續(xù)施打?yàn)橹埂?.4.4最后停打標(biāo)準(zhǔn)按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。4.4.5每根樁在打樁前和打樁結(jié)束后，都必須測(cè)量樁頭垂直向和水平向位移，記錄樁頭復(fù)位前后在垂直和水平方向的位移變化情況。4.4.6檢測(cè)工程師必須記錄儲(chǔ)存每一錘的實(shí)測(cè)信號(hào)和數(shù)據(jù)。4.5檢測(cè)方法及試驗(yàn)原理采用高應(yīng)變動(dòng)測(cè)方法實(shí)施檢測(cè)。4.5.1檢測(cè)方法現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，將一對(duì)加速度/應(yīng)變傳感器組成一組傳感器，兩組傳感器用螺絲固定在距樁頭1-2D(D為樁身截面直徑)以下處，兩組傳感器處于同一水平面內(nèi)呈對(duì)稱分布。錘擊開(kāi)始后，傳感器將拾得的錘擊信息傳至主機(jī)內(nèi)，加速度經(jīng)積分變成速度隨時(shí)間變化曲線，同時(shí)由應(yīng)變傳感器測(cè)得的應(yīng)變，乘以樁的彈性模量E和截面積A,成為錘擊力波隨時(shí)間變化的曲線，現(xiàn)場(chǎng)即可用凱斯法對(duì)量測(cè)信息作初步分析，同時(shí)將信息存儲(chǔ)在主機(jī)內(nèi)硬盤上，室內(nèi)作進(jìn)一步分析計(jì)算。4.5.2高應(yīng)變動(dòng)測(cè)試驗(yàn)資料的分析方法采用凱斯法和CAPWAPC曲線擬合法，其基本原理如下：a)凱斯法假定樁為均質(zhì)(截面積A和彈性模量E恒定)的線彈性桿件(長(zhǎng)度比截面直徑大得多)，樁周土為粘彈塑性介質(zhì)，根據(jù)行波理論可推導(dǎo)出打入時(shí)總土阻力值計(jì)算公式(推導(dǎo)過(guò)程從略)。RTL=1/2[F(t)+F(t+2L/C)]+Z/2[V(t)-V(t+2L/C)]……(1)式中：F(t),F(t+2L/C)分別為t,t+2L/C時(shí)刻的力值；V(t),V(t+2L/C)分別為t,t+2L/C時(shí)刻的速度值；L為樁長(zhǎng)；C為波在樁身中的傳播速度；t一般取第一個(gè)速度峰值所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；Z為樁身材料的波阻抗?？偼磷枇χ礡TL由土的靜阻力Rs和動(dòng)阻力Rd組成，即：TOC\o"1-5"\h\zRTL=Rs+Rd (2)阻尼法假定：動(dòng)阻尼力Rd集中在樁尖，并與樁尖質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度成正比，即:Rd=J'*Vtoe (3)由于Vtoe=1/Z*[2F(t)-RTL] (4)且J=J'/Z (5)由(1)，(2)，(3)，(4)，(5)式可得出：Rs=1/2[F(t)+F(t+2L/C)]+Z/2[V(t)-V(t+2L/C)]-J*[2F(t)-RTL] (6)式中：J為凱斯阻尼系數(shù)。式(6)就是凱斯法求取承載力的基本公式。B)樁身質(zhì)量檢查根據(jù)行波理論可以導(dǎo)出：BTA=(1-a)/(1+a) (7)式中：BTA為樁身完整性系數(shù)，定義為Z2/Z1，即下部樁材的波阻抗與上部樁材波阻抗之比。而a=l/ZXu/(Fmax-R) ⑻式中：u為F-ZXV的差值，R為在破損面以上樁側(cè)的土摩阻力值，F(xiàn)max為最大錘擊力。一般用BTA值評(píng)價(jià)樁身質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)是：BTA=100%樁身完整；BTA=80?100%樁身輕微破損；BTA=60?80%樁身破損；BTA〈60%則樁身斷裂。C)CAPWAPC曲線擬合法CAPWAPC曲線擬合法采用了復(fù)雜的樁一土計(jì)算模型，考慮了接樁等多種因素對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，計(jì)算結(jié)果更加接近實(shí)際。CAPWAPC法采用迭代計(jì)算的方法，進(jìn)行計(jì)算曲線與實(shí)測(cè)曲線的擬合。由于CAPWAPC法的理論復(fù)雜，在此不作詳細(xì)介紹。4.5.3檢測(cè)設(shè)備采用美國(guó)樁基動(dòng)測(cè)公司或武漢巖海公司生產(chǎn)的打樁分析儀實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)。完整的儀器量測(cè)及資料分析系統(tǒng)包括：固定在樁身上的工具式應(yīng)變傳感器、主機(jī)及室內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如圖所示。設(shè)備配置及流程圖如圖所示。

錘樁主機(jī)錘樁主機(jī)5、職業(yè)安全健康、環(huán)境管理措施和文明施工職業(yè)安全健康管理措施全員樹(shù)立“安全第一、預(yù)防為主”的思想意識(shí)，施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前必須進(jìn)行安全教育。進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)人員個(gè)人防護(hù)用品配備齊全，并正確佩帶。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在施工前要對(duì)施工人員加強(qiáng)安全教育，嚴(yán)禁違章操作。所有作業(yè)人員應(yīng)服從安全部門的統(tǒng)一管理，遵守公司職業(yè)安全與環(huán)境體系文件的各項(xiàng)規(guī)定；特殊工種作業(yè)人員應(yīng)持證上崗，嚴(yán)禁無(wú)證人員違規(guī)作業(yè)。崗位分工明確，加強(qiáng)機(jī)械、用電的安全管理。作業(yè)人員必須有足夠的安全用電知識(shí)，電源盤嚴(yán)格使用帶漏電保安器的移動(dòng)盤。機(jī)械操作人員必須嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作，不得違章操作。電源開(kāi)關(guān)，控制箱等設(shè)施要加鎖，防止漏電觸電；所有用電工具均要有安全接地現(xiàn)場(chǎng)施工用電的配置及其它帶電機(jī)械、工器具的用電檢修、維護(hù)需專業(yè)電工操作，電工需持證上崗?，F(xiàn)場(chǎng)交叉作業(yè)，精神要高度集中。同時(shí)也應(yīng)該盡量避免，確需交叉作業(yè)時(shí)要搭設(shè)隔離棚。環(huán)境管理措施在施工人員中開(kāi)展環(huán)境保護(hù)的宣傳教育工作，樹(shù)立環(huán)保意識(shí)。施工中產(chǎn)生的建筑垃圾和生活垃圾及時(shí)清運(yùn)到指定地點(diǎn)，集中處理，防止對(duì)環(huán)境造成污染。施工用水按清、污分流方式組織排放。污水排放前進(jìn)行凈化處理，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)方可排放，并優(yōu)先安排在施工現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)用。機(jī)械保養(yǎng)、維修和使用中廢油更換、滴落按《施工現(xiàn)場(chǎng)廢料排放管理》管理方案《施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)廢品管理制度》進(jìn)行，廢油要用油盤盛放，滴落要用棉紗擦干凈，確保不對(duì)周圍環(huán)境造成污染?，F(xiàn)場(chǎng)施工用水用電消耗按《節(jié)能工作管理辦法》進(jìn)行，不用時(shí)要關(guān)閉電源，嚴(yán)禁施工用水浪費(fèi)。5.3文明施工措施必須做到“工完料盡場(chǎng)地清，誰(shuí)施工、誰(shuí)清理”，保證施工現(xiàn)場(chǎng)的整潔有序。必須服從項(xiàng)目部文明施工方面的管理。進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的職工、外包工應(yīng)經(jīng)過(guò)本工程安全文明施工規(guī)定的專向培訓(xùn)且考試合格施工區(qū)域內(nèi)所用材料、工器具等必須堆放整潔。6、重要危害、重要環(huán)境因素及其控制措施6.1重要環(huán)境因素清單序號(hào)重要環(huán)境因素名稱控制措施1建筑油漆廢棄刷子、油筒、手套設(shè)置廢品箱定點(diǎn)存放2機(jī)械保養(yǎng)、維修和使用中廢油更換、滴^落現(xiàn)場(chǎng)廢油存放在指定的油盤或油筒中，并及3滴筑設(shè)備整修、安裝使用中產(chǎn)生的廢時(shí)油存放在棉定清油盤或油筒中品箱內(nèi)4現(xiàn)場(chǎng)施工用電消耗辦公處做到人走燈滅，施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)工程需要設(shè)置照明5現(xiàn)場(chǎng)施工用水